PL
EN
DE
DK
Cięcie dębu na maszynach CNC (piłach, frezarkach) bywa trudne. Twardy dąb stawia duży opór ostrzom, co grozi przypaleniami krawędzi i szybkim tępieniem narzędzi. Niewłaściwe parametry (za wolny posuw, zbyt wysokie obroty, zbyt głęboki wrzut) mogą skutkować poszarpanymi krawędziami i przeciążeniem maszyny. W efekcie elementy mają nadpalone, nierówne powierzchnie, a piła czy frez zużywa się przedwcześnie lub nawet ulega uszkodzeniu. Istotny jest odpowiedni dobór parametrów skrawania i narzędzi tnących do specyfiki dębu – tak, by cięcie przebiegało sprawnie, czysto i bez nadmiernego obciążania sprzętu. Poniżej omawiamy typowe problemy oraz zalecenia odnośnie parametrów i narzędzi przy cięciu dębu na CNC.
Twardość dębu a ryzyko przypaleń i zużycia narzędzi
Dąb jest drewnem twardym jak na standardy obróbki. Przy cięciu oznacza to, że ostrze piły musi wykonać większą pracę niż np. w sośnie – potrzebuje większej siły nacisku, a tarcie generuje więcej ciepła. Jeśli parametry nie są odpowiednio dobrane, piła może zacząć przypalać drewno: krawędź cięcia ciemnieje, czernieje, czasem pojawia się nawet dymek. To sygnał, że narzędzie nie nadąża z usuwaniem materiału i zamiast ciąć efektywnie, trze o drewno. Taki stan rzeczy nie tylko psuje materiał (zwęglone brzegi wymagają potem dodatkowego oczyszczania lub są odpadem), ale też niszczy piłę – ostrze rozgrzewa się do wysokiej temperatury, co może powodować odpuszczenie hartowanej stali i szybsze stępienie węglików na zębach. Innymi słowy, tnąc twardy dąb na złych parametrach, ryzykujemy i jakość cięcia, i żywotność narzędzia.
Nawet jeśli nie dochodzi do jawnych przypaleń, twardość dębu daje o sobie znać w tempie zużycia piły. Konwencjonalne tarcze do drewna miękkiego mogą szybko się tępić w kontakcie z dębem – obserwuje się konieczność częstszego ostrzenia lub wymiany. Jeżeli dodatkowo dąb zawiera drobinki mineralne (zdarza się, że drewno liściaste ma w porach śladowe ilości krzemionki z gleby), to w połączeniu z twardością efekt jest jak cięcie materiału z domieszką ścierniwa. Dlatego do długotrwałego cięcia dębu zaleca się używanie pił o zębach z węglików spiekanych (HM) lub nawet z ostrzami diamentowymi (DP). Są one droższe, ale wytrzymują obciążenie i ścieranie znacznie dłużej niż zwykłe stalowe zęby. Podsumowując, twardy dąb „testuje” narzędzia do granic – żeby uniknąć problemów, trzeba dostosować sprzęt i parametry do tej twardości.
Dobór piły i frezu – narzędzia do cięcia dębu
Właściwy wybór narzędzia tnącego to podstawa sukcesu. Jeśli używamy piły tarczowej (np. w formatyzerce CNC czy pilarce panelowej), upewnijmy się, że tarcza jest przeznaczona do twardego drewna. Najlepiej sprawdzają się tarcze z zębami z węglika spiekanego o odpowiednim kształcie (np. naprzemian skośne zęby ATB zapewniają czystsze cięcie poprzeczne włókien, a zęby o dodatnim kącie natarcia ułatwiają cięcie wzdłużne). Do cięcia grubego dębu warto wybrać tarczę o mniejszej liczbie zębów (np. 24–40 na tarczy 300 mm) – większe odstępy między zębami ułatwią wyrzut wiórów i zmniejszą ryzyko przegrzania. Przy cięciu płyt fornirowanych dębem lub cienkich elementów może być potrzebna tarcza z większą liczbą zębów, ale wtedy koniecznie trzeba ciąć wolniej, by nie przypalać.
W przypadku frezów CNC (np. frezów palcowych tnących kontury w dębowych blatach) również dobieramy narzędzie dedykowane do twardego drewna. Spiralne frezy dwupiórowe z węglikiem o powłoce (np. TiN, DLC) zmniejszają tarcie i lepiej odprowadzają wióry niż tanie frezy HSS. Można rozważyć frezy diamentowe PCD przy produkcji seryjnej – ich koszt jest wysoki, ale tną tysiące metrów dębu bez ostrzenia. Nie należy używać zużytych lub uszkodzonych narzędzi – tępy ząb lub wyszczerbiony frez generuje jeszcze więcej ciepła i poszarpaną krawędź. Lepiej częściej naostrzyć lub wymienić ostrze, niż ciąć „na siłę” stępionym narzędziem. To trochę jak dobór odpowiedniego skalpela do twardej tkanki – precyzyjne, ostre narzędzie minimalizuje komplikacje podczas cięcia.
Parametry cięcia – prędkość, posuw, głębokość
Nawet najlepsze narzędzie wymaga właściwych ustawień. Najważniejsze parametry to prędkość obrotowa (RPM) i posuw (feed rate). Dla dębu należy utrzymać wysoki tzw. posuw na ząb – innymi słowy, nie można ciąć zbyt wolno przy wysokich obrotach, bo to przepis na przypalenie. Lepiej zwiększyć posuw (aby ząb zbierał konkretny wiór, a nie trzył w miejscu) lub nieco zmniejszyć obroty tarczy, by ograniczyć tarcie. Przykładowo, jeśli piła przypala, warto przyspieszyć przesuw materiału o kilkanaście procent i obserwować efekt. W CNC można posiłkować się kalkulatorami obróbki: dla frezu o danej średnicy dobrać takie obroty i posuw, by utrzymać optymalną grubość wióra (np. 0,1–0,2 mm na ząb dla dębu). Wtedy frez tnie, a nie poleruje drewna.
Drugim aspektem jest głębokość cięcia lub jednorazowy urobek. Ciąć dąb lepiej w kilku przejściach niż na raz pełną grubość, jeśli to możliwe. Wielostopniowe cięcie (np. najpierw nacięcie kilku milimetrów, potem kolejne pogłębienie) pozwala narzędziu odetchnąć i zmniejsza generowane ciepło. Dotyczy to zwłaszcza frezowania konturowego – zamiast wydzierać 50 mm dębu na raz, lepiej zaprogramować 5 przejść po 10 mm. Maszyna CNC odwdzięczy się płynniejszą pracą, a krawędzie wyjdą czystsze. Trzeba też zadbać o odprowadzanie wiórów: przy cięciu dębu powstają twarde, ostre wióry, które jeśli zostają w rzazie, ocierają się i grzeją. Silne odciągi lub przedmuch powietrzem w strefie cięcia są wskazane – to jak chłodzenie i usuwanie opiłków przy zabiegu chirurgicznym, niezbędne dla czystego rezultatu. Ustawiając parametry cięcia dębu, kierujmy się zasadą: ciąć na tyle szybko i płytko, by nie przegrzewać materiału, ale na tyle wolno i stabilnie, by maszyna zachowała precyzję.
Bezpieczeństwo i jakość – wskazówki przy cięciu dębu
Oprócz samych nastawów, warto pamiętać o kilku praktycznych wskazówkach. Po pierwsze, zawsze mocno mocuj materiał – dąb jest ciężki i jego ewentualne przesunięcie się przy cięciu może być niebezpieczne dla operatora i narzędzia. Stoły podające i dociski muszą być solidne, aby dąb nie wibrował ani nie zakleszczył się w pile. Po drugie, chłodzenie – choć przy cięciu drewna zwykle nie stosuje się chłodziwa, to intensywne odprowadzanie wiórów pełni podobną rolę. W niektórych przemysłowych przecinarkach do drewna twardego stosuje się nadmuch mgły powietrzno-olejowej, co redukuje tarcie i temperaturę cięcia (lecz dla zwykłych warsztatów istotne jest przede wszystkim utrzymanie czystości rzazu).
Pamiętajmy też o BHP: tnąc twardy materiał, ostrze jest obciążone – jeśli jest tępe, może zaklinować się czy odbić, stwarzając zagrożenie (dlatego tak ważne są okulary, ochrona słuchu i właściwe unieruchomienie materiału). Dlatego tak ważne jest utrzymanie narzędzi w dobrym stanie i nieprzekraczanie zaleceń producenta co do parametrów. Regularnie usuwajmy nagar (zwęglony pył) z tarczy, bo działa on jak izolator ciepła i pogarsza jakość cięcia. Warto po paru godzinach ciągłego cięcia zrobić przerwę, by ostygła zarówno maszyna, jak i ostrze. Podsumowując, cięcie dębu na CNC wymaga nieco więcej uwagi niż praca z miękkim drewnem – ale przy przestrzeganiu powyższych zasad można uzyskać czyste, precyzyjne rezultaty bez zbędnego stresu dla człowieka i maszyny.
